Алгоритм сжатия JPEG 2000 и его отличия от JPEG - Стандарт и алгоритм сжатия стандарта JPEG 2000

Алгоритм JPEG-2000 разработан той же группой экспертов в области фотографии, что и JPEG. Основные отличия алгоритма в JPEG 2000 от алгоритма в JPEG заключаются в следующем:

    1. Лучшее качество изображения при сильной степени сжатия. Или, что тоже самое, большая степень сжатия при том же качестве для высоких степеней сжатия. Фактически это означает заметное уменьшение размеров графики "WEB-качества", используемой большинством сайтов. 2. Поддержка кодирования отдельных областей с лучшим качеством. Известно, что отдельные области изображения критичны для восприятия человеком (например, глаза на фотографии), в то время как качеством других можно пожертвовать (например, задний план). При "ручной" оптимизации увеличение степени сжатия проводится до тех пор, пока не будет потеряно качество в какой-то важной части изображения. Сейчас появляется возможность задать качество в критичных областях, сжав остальные области сильнее, т. е. мы получаем еще большую окончательную степень сжатия при субъективно равном качестве изображения. 3. Основной алгоритм сжатия заменен на алгоритм wavelet. Помимо указанного повышения степени сжатия это позволило избавиться от 8-пиксельной блочности, возникающей при повышении степени сжатия. Кроме того, плавное проявление изображения теперь изначально заложено в стандарт (Progressive JPEG, активно применяемый в Интернет, появился много позднее JPEG). 4. Для повышения степени сжатия в алгоритме использу-ется арифметическое сжатие. Изначально в стандарте JPEG также было заложено арифметическое сжатие, однако позднее оно было заменено менее эффективным сжатием по Хаффману, поскольку арифметическое сжатие было защи-щено патентами. Сейчас срок действия основного патента истек, и появилась возможность улучшить алгоритм. 5. Поддержка сжатия без потерь. Помимо привычного сжатия с потерями новый JPEG теперь будет поддерживать и сжатие без потерь. Таким образом, становится возможным использование JPEG для сжатия медицинских изображений, в полиграфии, при сохранении текста под распознавание OCR системами и т. д. 6. Поддержка сжатия однобитных (2-ух цветных) изображе-ний. Для сохранения однобитных изображений (рисунки тушью, отсканированный текст и т. п.) ранее повсеместно рекомендовался формат GIF, поскольку сжатие с использованием ДКП весьма неэффективно к изображениям с резкими переходами цветов. В JPEG при сжатии 1-битная картинка приводилась к 8-битной, т. е. увеличивалась в 8 раз, после чего делалась попытка сжимать, нередко менее чем в 8 раз. Сейчас можно рекомендовать JPEG 2000 как универсальный алгоритм. 7. На уровне формата поддерживается прозрачность. Плав-но накладывать фон при создании WWW страниц теперь можно будет не только в GIF, но и в JPEG 2000. Кроме того, поддерживается не только 1 бит прозрачности (пиксель прозрачен/непрозрачен), а отдельный канал, что позволит зада-вать плавный переход от непрозрачного изображения к прозрачному фону.

Идея алгоритма (базовая схема).

Базовая схема JPEG-2000 очень похожа на базовую схему JPEG. Отличия заключаются в следующем:

    1. Вместо дискретного косинусного преобразования (DGT) используется дискретное wavelet-преобразование (DWT). 2. Вместо кодирования по Хаффману используется арифме-тическое сжатие. 3. В алгоритм изначально заложено управление качеством областей изображения. 4. Не используется явно дискретизация компонент U и V после преобразования цветовых пространств, поскольку при DWT можно достичь того же результата, но более аккуратно,

Похожие статьи




Алгоритм сжатия JPEG 2000 и его отличия от JPEG - Стандарт и алгоритм сжатия стандарта JPEG 2000

Предыдущая | Следующая